Làm thế nào một trang trại năng lượng mặt trời cắt giảm 25% thời gian ngừng hoạt động với Hộp kết hợp DC 1000V Bộ cách ly 1 trong 1

Bối cảnh khách hàng

Một trang trại năng lượng mặt trời thương mại cỡ trung bình ở Arizona, đang vận hành hệ thống lắp đặt quang điện 5 MW với 2.000 tấm pin, đã phải ngừng hoạt động để bảo trì thường xuyên. Trang trại cung cấp điện cho lưới điện địa phương theo PPA 20 năm. Do cơ sở hạ tầng cũ kỹ và chi phí vận hành ngày càng tăng, cơ sở này cần một phương pháp đáng tin cậy hơn và an toàn hơn để quản lý mạch DC.

Những thách thức và điểm đau

Thiết lập ban đầu sử dụng các hộp tổ hợp thông thường không có bộ cách ly tích hợp. Mỗi khi một chuỗi cần bảo trì, toàn bộ mảng phải bị ngắt điện, gây ra thời gian ngừng hoạt động hàng giờ. Các kỹ thuật viên cũng phải đối mặt với rủi ro về an toàn khi làm việc trên các kết nối trực tiếp. Trung bình, trang trại mất 12 giờ mỗi tháng do ngừng hoạt động ngoài kế hoạch. Việc thiếu ngắt kết nối cục bộ đồng nghĩa với việc khó tuân thủ các quy tắc an toàn.

Tại sao nên dùng loại Hộp cách ly 1 trong 1 ra 1000V DC?

Sau khi đánh giá một số lựa chọn, bao gồm các hộp từ các nhà sản xuất ở Trung Quốc và Châu Âu, nhóm kỹ thuật của trang trại đã chọn loại Bộ cách ly Hộp kết hợp 1 trong 1 ra Soutya 1000V DC. Những lý do chính là: công tắc cách ly tích hợp cho phép ngắt kết nối an toàn khi có tải, thiết kế 1 trong 1 nhỏ gọn giúp giảm độ phức tạp của dây dẫn và tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn IEC 62548 và IEC 61643-11. Mức giá cũng thấp hơn 30% so với các sản phẩm tương đương của châu Âu.

Quy trình thực hiện

Dự án được triển khai theo từng giai đoạn trong ba tuần. Đầu tiên, cài đặt thử nghiệm trên một mảng phụ 100 kW. Nhóm đã thay thế bốn hộp cũ bằng các thiết bị Soutya mới, mỗi hộp xử lý 1000V DC và lên đến 15 A trên mỗi chuỗi. Việc đi dây rất đơn giản nhờ các khối thiết bị đầu cuối được nối dây sẵn. Sau khi thử nghiệm chức năng cách ly và SPD, toàn bộ trang trại đã được nâng cấp. Khóa đào tạo kéo dài một ngày đã giúp các kỹ thuật viên làm quen với việc vận hành bộ cách ly cục bộ.

Kết quả có thể định lượng

• Giảm 25% thời gian ngừng hoạt động– từ 12 giờ/tháng đến 9 giờ, do cách ly và bảo trì nhanh hơn.
• Chi phí bảo trì thấp hơn 30%– ít thành phần hơn và truy cập dễ dàng hơn tiết kiệm được 2.500 USD hàng năm.
• Loại bỏ 100% sự cố hồ quang điện– bộ cách ly cho phép khóa/gắn thẻ an toàn.
• Tăng năng suất– giảm thời gian ngừng hoạt động, tăng thêm 15 MWh mỗi năm.

Lời chứng thực của khách hàng

"Hộp kết hợp Soutya với bộ cách ly tích hợp đã thay đổi cách chúng tôi xử lý các hoạt động hàng ngày. Chúng tôi không cần phải đóng cửa toàn bộ cơ sở chỉ vì một lỗi chuỗi nữa. Đó là một giải pháp đơn giản, mạnh mẽ và tự chi trả trong vòng sáu tháng." – Kỹ sư trưởng tại trang trại năng lượng mặt trời

Bài học và khuyến nghị

• Ưu tiên cách ly tích hợp:Đối với các cơ sở có nhiều chuỗi, các hộp có bộ cách ly trên mỗi chuỗi hoặc mỗi hộp sẽ cải thiện đáng kể thời gian hoạt động.
• Kiểm tra sự tuân thủ sớm:Đảm bảo hộp tổ hợp đáp ứng các tiêu chuẩn IEC hoặc UL hiện hành để tránh phải làm lại.
• Kế hoạch cho khả năng mở rộng:Thiết kế mô-đun 1 trong 1 cho phép mở rộng dễ dàng mà không cần thiết kế lại toàn bộ hệ thống kết hợp.

Tài liệu tham khảo ngành

• IEC 62548:2016 – Mảng quang điện (PV) – Yêu cầu thiết kế
• IEC 61643-11:2011 – Thiết bị bảo vệ chống đột biến điện áp thấp – Phần 11: SPD kết nối với hệ thống điện hạ thế
• UL 1699B:2018 – Bảo vệ mạch quang điện DC quang điện (PV) (làm tài liệu tham khảo bổ sung cho sự an toàn)